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  • Java关键字static、final使用小结

    static

     1. static变量
        按照是否静态的对类成员变量进行分类可分两种:一种是被static修饰的变量,叫静态变量或类变量;另一种是没有被static修饰的变量,叫实例变量。两者的区别是: 
      对于静态变量在内存中只有一个拷贝(节省内存),JVM只为静态分配一次内存,在加载类的过程中完成静态变量的内存分配,可用类名直接访问(方便),当然也可以通过对象来访问(但是这是不推荐的)。对于实例变量,没创建一个实例,就会为实例变量分配一次内存,实例变量可以在内存中有多个拷贝,互不影响(灵活)。
     
    2. static代码块
        static代码块是类加载时,初始化自动执行的。如果static代码块有多个,JVM将按照它们在类中出现的先后顺序依次执行它们,每个代码块只会被执行一次。
     
    3. static方法
        static方法可以直接通过类名调用,任何的实例也都可以调用,因此static方法中不能用this和super关键字,不能直接访问所属类的实例变量和实例方法(就是不带static的成员变量和成员成员方法),只能访问所属类的静态成员变量和成员方法。因为static方法独立于任何实例,因此static方法必须被实现,而不能是抽象的abstract。
        static方法只能访问static的变量和方法,因为非static的变量和方法是需要创建一个对象才能访问的,而static的变量/方法不需要创建任何对象。
     
    ********
    static的数据或方法,属于整个类的而不是属于某个对象的,是不会和类的任何对象实例联系到一起。所以子类和父类之间可以存在同名的static方法名,这里不涉及重载。所以不能把任何方法体内的变量声明为static,例如:
    fun() {
       static int i=0; //非法。
    }
    其实理解static是只有一个存储地方,而使用时直接使用,不需要创建对象,就能明白以上的注意事项。
     
    另外,一般的类是没有static的,只有内部类可以加上static来表示嵌套类。
     

    final

         在Java中声明属性、方法和类时,可使用关键字final来修饰。
         final变量即为常量,只能赋值一次;
         final方法不能被子类重写;
         final类不能被继承。
     
    1. final变量
        声明 final 字段有助于优化器作出更好的优化决定,因为如果编译器知道字段的值不会更改,那么它能安全地在寄存器中高速缓存该值。final 字段还通过让编译器强制该字段为只读来提供额外的安全级别。
        其初始化可以在两个地方,一是其定义处,也就是说在final变量定义时直接给其赋值,二是在构造函数中。这两个地方只能选其一,要么在定义时给值,要么在构造函数中给值,不能同时既在定义时给了值,又在构造函数中给另外的值。
        一旦被初始化便不可改变,这里不可改变的意思对基本类型来说是其值不可变,而对于对象变量来说其引用不可再变
        当函数参数为final类型时,你可以读取使用该参数,但是无法改变该参数的值。
        另外方法中的内部类在用到方法中的参变量时,此参变也必须声明为final才可使用。
        在java中,普通变量系统是自动初始化的,数值变量自动初始化为0,其余类型变量自动初始化为空。但是final类型的变量必须显示初始化,且初始化的方法必须是在申明时或者在构造方法中直接赋值,而不能通过调用函数赋值。
     
    2. final方法
        如果一个类不允许其子类覆盖某个方法,则可以把这个方法声明为final方法。
        使用final方法的原因有二:
        第一、把方法锁定,防止任何继承类修改它的意义和实现。
        第二、高效。编译器在遇到调用final方法时候会转入内嵌inline机制,大大提高执行效率。
     
    注意,类中所有的private方法都被隐含是final的。由于无法取用private方法,则也无法重载之。
     
    3. final类
        final类不能被继承,因此final类的成员方法没有机会被覆盖,默认都是final的。在设计类时候,如果这个类不需要有子类,类的实现细节不允许改变,并且确信这个类不会载被扩展,那么就设计为final类。
     
    -----------------
    特别要注意一个问题:
        对于被static和final修饰过的实例常量,实例本身不能再改变了,但对于一些容器类型(比如,ArrayList、HashMap)的实例变量,不可以改变容器变量本身,但可以修改容器中存放的对象,这一点在编程中用到很多。
    看个例子:
    import java.util.ArrayList;

    public class TestStaticFinal {
            private static final String strStaticFinalVar = "aaa";
            private static String strStaticVar = null;
            private final String strFinalVar = null;
            private static final int intStaticFinalVar = 0;
            private static final Integer integerStaticFinalVar = new Integer(8);
            private static final ArrayList alStaticFinalVar = new ArrayList();

            private void test() {
                    System.out.println("-------------值处理前----------");
                    System.out.println("strStaticFinalVar=" + strStaticFinalVar + "");
                    System.out.println("strStaticVar=" + strStaticVar + "");
                    System.out.println("strFinalVar=" + strFinalVar + "");
                    System.out.println("intStaticFinalVar=" + intStaticFinalVar + "");
                    System.out.println("integerStaticFinalVar=" + integerStaticFinalVar + "");
                    System.out.println("alStaticFinalVar=" + alStaticFinalVar + "");


                    //strStaticFinalVar="哈哈哈哈";//错误,final表示终态,不可以改变变量本身.
                    strStaticVar = "哈哈哈哈";         //正确,static表示类变量,值可以改变.
                    //strFinalVar="呵呵呵呵";            //错误, final表示终态,在定义的时候就要初值(哪怕给个null),一旦给定后就不可再更改。
                    //intStaticFinalVar=2;                 //错误, final表示终态,在定义的时候就要初值(哪怕给个null),一旦给定后就不可再更改。
                    //integerStaticFinalVar=new Integer(8);                //错误, final表示终态,在定义的时候就要初值(哪怕给个null),一旦给定后就不可再更改。
                    alStaticFinalVar.add("aaa");     //正确,容器变量本身没有变化,但存放内容发生了变化。这个规则是非常常用的,有很多用途。
                    alStaticFinalVar.add("bbb");     //正确,容器变量本身没有变化,但存放内容发生了变化。这个规则是非常常用的,有很多用途。

                    System.out.println("-------------值处理后----------");
                    System.out.println("strStaticFinalVar=" + strStaticFinalVar + "");
                    System.out.println("strStaticVar=" + strStaticVar + "");
                    System.out.println("strFinalVar=" + strFinalVar + "");
                    System.out.println("intStaticFinalVar=" + intStaticFinalVar + "");
                    System.out.println("integerStaticFinalVar=" + integerStaticFinalVar + "");
                    System.out.println("alStaticFinalVar=" + alStaticFinalVar + "");
            }

            public static void main(String args[]) {
                    new TestStaticFinal().test();
            }
    }
     
    输出结果
    -------------值处理前----------
    strStaticFinalVar=aaa
    strStaticVar=null
    strFinalVar=null
    intStaticFinalVar=0
    integerStaticFinalVar=8
    alStaticFinalVar=[]
    -------------值处理后----------
    strStaticFinalVar=aaa
    strStaticVar=哈哈哈哈
    strFinalVar=null
    intStaticFinalVar=0
    integerStaticFinalVar=8
    alStaticFinalVar=[aaa, bbb]
     
     

    一、final 数据

             向编译器告知一块数据是恒定不变的。如:

    1)永不改变的编译时常量;

    2)在运行时被初始化的值,而你不希望它被改变。

    一个既是static又是final的域只占据一段不能改变的存储空间,一般用大写表示,并使用下划线分隔各个单词。

            数据类型:

    1)基本数据类型(int,float,char,double,boolean等):final使数值恒定不变;

    2)对象引用(string,array,class等):final使引用恒定不变,但其值可以改变。

           空白final

    空白final是指被声明为final但又未给定初值的域。空白final在关键字final的使用上提供了更大的灵活性,为此,一个类中的final域就可以做到根据对象而有所不同,却又保持其恒定不变的特性。但无论如何,编译器都确保空白final在使用前必须被初始化。

    final的赋值方式有两种:

    1)在域的定义处对final进行赋值,如:private final int i = 0;

    2)在构造器中用表达式对final进行赋值,如:private final int j;public ClassA(){ j = 1;}

    对于空白final的赋值,我们使用第二种方式。

            final 参数

    在参数列表中以声明的方式将参数指明为final,意味着你无法在方法中更改参数引用所指向的对象。你可以读参数,但却无法修改参数,这一特性主要用来向匿名内部类传递数据。

            二、final 方法

            使用final方法的原因:

    1)把方法锁定,以防任何继承类修改它的含义。这是出于设计的考虑:想要确保在继承中使方法行为保持不变,并且不会被覆盖。

    2)早期使用final方法的第二个原因是效率。早期的JAVA实现中,final方法同意编译器将针对该方法的所有调用都转为内嵌调用,即以方法体中的实际代码的副本来替代方法调用,从而省去方法调用的时间开销。而非final方法的调用过程一般为:将参数压入栈,跳至方法代码处并执行,然后跳回并清理栈中的参数,处理返回值。

          但是,当你的final方法的代码很长时,用final可能适得其反,因为经过编译器内嵌之后代码长度大大增加,于是就增加了JVM解释字节码的时间。在最近的JAVA版本中,虚拟机可以探测到这些情况,于是效率问题会让编译器和JVM来处理,而不再使用final方法来提高效率。final方法的使用原因就只剩下第一条。

           final与private关键字

    类中所有的private方法都隐式地指定为是final的。由于无法取用private方法,所以也就无法覆盖它。

           三、final 类

           当将某个类的整体定义为final时,就表明了你不打算继承该类,而且也不允许别人这么做。

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